프랑크푸르트 공항의 승객 유동 시뮬레이션

프랑크푸르트 공항의 승객 유동 시뮬레이션

몇몇 주요 국제 공항의 운영 회사로서, Fraport AG는 공항 산업의 주요 "글로벌 회사” 중 하나이다. 하루 14만 명 이상의 승객과 시간당 80대 이상의 항공기 운항이 가능한 프랑크푸르트 공항은 Fraport AG에서 가장 붐비는 공항이자 본거지이다.

1980년에서 2010년 사이에 프랑크푸르트 공항을 통한 연간 승객 흐름은 1700만 명에서 5300만 명으로 3배 이상 증가했다. 75년 역사에서 공항은 시설 적응과 증가하는 수요에 부응하기 위해 다양한 건설 프로젝트를 수행해 왔다. 이로 인해 매우 복잡한 공항 내부 구조와 공항 최적화 기술이 필요해 진 것이다.

AnyLogic 시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 프랑크푸르트 공항 최적화

Fraport AG는 추가적인 구조적 변화가 제한되었기 때문에 공항 프로세스를 최적화하고 대기 기간을 단축하는 등 용량 계획과 고객 만족도를 개선하기 위해 공항 승객 흐름 관리 시스템을 개발하기로 결정했다.

활성화 되어있는 터미널 관리를 사용하면, 공항 건물 내의 승객 흐름은 예컨대 동적 신호에 의해 제어된다. 터미널 관리 그 자체는 현재 승객 흐름의 측정과 미래의 예측을 기반으로 한다.

공항 승객 흐름 관리
공항 승객 흐름 관리(출처: Fraport AG)
공항 시뮬레이션 모델 비디오(출처: Fraport AG)

예측 방법론의 핵심은 acp-IT AG가 Fraport AG를 대신하여 개발한 공항 시뮬레이션 모델이다. 이 공항 모델은 acp-IT InFrame Synapse Simulation Suite와 시뮬레이션 소프트웨어 AnyLogic을 기반으로 한다.

시뮬레이션 정확도 수요의 충족과 더불어 몇 시간 앞을 내다보고 몇 분 안에 계산한 매우 고성능 승객 흐름 예측을 달성하는 것이 목표였다. 공항 내 승객 흐름에 영향을 미치는 모든 필수 특성을 고려해야 했다. 이는 보안검색 26개소 외에 탑승권 체크포인트 8개소, 국경통제포인트 15개소, 계단 및 엘리베이터 90개소, 관문 266개소, 터널 1개소, 스카이라인 3개소 등 승객 스스로 정확하게 모델링하는 것을 의미했다. 이들의 대표성을 위해 사람간의 상호작용을 고려한 단순한 수학적 모델, 궤적 모델, 이른바 사회적 힘 모델을 구현해 정확성과 성과를 비교했다.

사회적 힘 모델뿐만 아니라 궤적 모델은 공항 승객 흐름을 예측하는 데 필요한 정확도를 제공했다. 그러나 궤적 모델의 시뮬레이션 속도는 2배 정도 빨랐다. 시뮬레이션을 수행하는 데 약 5분이 걸렸기 때문에 성능 목표를 충족시켰다.

올해 여름부터 Fraport AG의 터미널 매니지먼트가 승객 흐름을 최적화하기 위해 공항 시뮬레이션 모델을 성공적으로 활용하고 있다. 시뮬레이션은 하루에 거의 300회 실행되며 약 15GB의 데이터가 생성된다. 승객 흐름 관리의 도움으로 550만 명의 승객이 공항을 통과할 수 있었고, 이는 공항 역사상 가장 성공적인 한 달을 아무런 문제 없이 보낼 수 있었다.

공항 승객 흐름 시뮬레이션 모델 시작 화면
공항 승객 흐름 시뮬레이션 모델 시작 화면(출처: Fraport AG)

Airport Passenger Flow Simulation Model Representation
공항 승객 흐름 시뮬레이션 모델 표현(출처: Fraport AG)

프랑크푸르트 공항의 승객 유동 시뮬레이션(PDF)

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